Метод відновлення

Процес відновлення застосовується для очистки стічних вод від токсичних сполук, котрі у відновленій формі є менш токсичними й легко можуть бути видалені з води. Широке застосування одержали такі відновники як солі феруму (ІІ), NaHSO₃, Na₂SO₃ або газоподібний SO₂. Зазвичай практична кількість застосовуваного відновника перевищує теоретично необхідну його кількість у 2–2,5 рази (наприклад, у випадку відновлення Cr⁶⁺ Cr³⁺ з виділенням продукту у вигляді хром (ІІІ) гідроксиду):

Cr₂O₇ ^2– + 6е + 14H⁺  2Cr³⁺ + 7H₂O

Cr³⁺ + 3ОН^–  Cr(OH)₃

Очистка води від іонів важких металів

Очистка стічних вод в цьому випадку зводиться до зв’язування іонів, що підлягають видаленню, у малорозчинні та слабко дисоційовані сполуки. Іонні реакції такого типу є практично не оберненими. При виборі реагентів для видалення домішок з води у вигляді осадів необхідно виходити зі значень добутків розчинності утворюваних сполук. Деякі з них наведено у табл. 6.1.

Таблиця 6.1. Добутки розчинності (ДР) деяких малорозчинних сполук

Сполука	ДР	Сполука	ДР
Cd(OH)2	1,2·10–11	PbCO3	1,5·10–13
Pb(OH)2	2·10–16	FeS	4·10–19
Zn(OH)2	5·10–17	ZnS	1,6·10–24
Cu(OH)2	5,6·10–20	CdS	1·10–29
Cr(OH)3	1·10–30	HgS	1,6·10–52

Із застосуванням осаджувачів, що дають сполуки з малими величинами ДР, ступінь очистки води зростає. Присутність у воді сторонніх солей зазвичай призводить до збільшення розчинності утворюваних осадів внаслідок зростання іонної сили розчину. Слід відмітити, що швидкість іонних реакцій у воді є досить великою, тому зазвичай вони перебігають практично миттєво. Метод очистки стічних вод шляхом переведення іонів у малорозчинні сполуки використовується на хімічних виробництвах для видалення важких металів – Hg²⁺, Zn²⁺, Cr³⁺, Pb²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺, а також сполук флуору, фосфору та радіоактивних елементів.

Запитання для самоконтролю

1. У чому полягає сутність методу нейтралізації? Які речовини найчастіше застосовують в якості нейтралізуючих агентів та матеріалів?

2. Перелічіть основні переваги та недоліки методів хлорування, озонування та аерації води киснем повітря. Який з них є найбільш ефективним для використання?

3. Наведіть приклади реагентів-відновників та поясніть механізм їх хімічної дії.

4. Порівняйте розчинність гідроксидів важких металів у воді (табл. 6.1). Які з них є найменш розчинними? Відповідь поясніть.

5. Визначте розчинність HgS у воді (в мг/л) за умов відсутності сторонніх електролітів.

Відповідь: 2,9·10^–21 мг/л.

Тема 7 Спеціальні методи очистки води

Термічна обробка. Цей метод знешкодження мінералізованих стічних вод доцільно застосовувати для видалення цінних домішок, а також як перший етап перед здійсненням термоокиснювального високотемпературного знешкодження. Розрізняють дві стадії цього процесу: зокрема, концентрування та одержання сухого залишку.